सुपरअलॉयको ब्रेजिङ

सुपरअलॉयको ब्रेजिङ

(१) ब्रेजिङ विशेषता भएका सुपरअलॉयहरूलाई तीन वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: निकल बेस, आइरन बेस र कोबाल्ट बेस। तिनीहरूमा राम्रो मेकानिकल गुणहरू, अक्सिडेशन प्रतिरोध र उच्च तापक्रममा जंग प्रतिरोध हुन्छ। निकल बेस मिश्र धातु व्यावहारिक उत्पादनमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

सुपरअलॉयमा बढी Cr हुन्छ, र Cr2O3 अक्साइड फिल्म जुन हटाउन गाह्रो हुन्छ, तताउने क्रममा सतहमा बन्छ। निकेल बेस सुपरअलॉयहरूमा Al र Ti हुन्छ, जुन तताउँदा अक्सिडाइज गर्न सजिलो हुन्छ। त्यसकारण, तताउने क्रममा सुपरअलॉयहरूको अक्सिडेशन रोक्न वा कम गर्न र अक्साइड फिल्म हटाउनु ब्रेजिङको समयमा प्राथमिक समस्या हो। फ्लक्समा रहेको बोराक्स वा बोरिक एसिडले ब्रेजिङ तापक्रममा आधार धातुको क्षरण निम्त्याउन सक्ने भएकोले, प्रतिक्रिया पछि निस्केको बोरोन आधार धातुमा प्रवेश गर्न सक्छ, जसको परिणामस्वरूप अन्तर-दानादार घुसपैठ हुन्छ। उच्च Al र Ti सामग्री भएका कास्ट निकल बेस मिश्र धातुहरूको लागि, तातो अवस्थामा भ्याकुम डिग्री ब्रेजिङको समयमा १०-२ ~ १०-३pa भन्दा कम हुनु हुँदैन ताकि तताउने क्रममा मिश्र धातुको सतहमा अक्सिडेशन हुन नपरोस्।

घोल बलियो बनाइएको र वर्षा बलियो बनाइएको निकल आधार मिश्र धातुहरूको लागि, मिश्र धातु तत्वहरूको पूर्ण विघटन सुनिश्चित गर्न ब्रेजिङ तापमान घोल उपचारको ताप तापक्रमसँग मिल्दोजुल्दो हुनुपर्छ। ब्रेजिङ तापमान धेरै कम छ, र मिश्र धातु तत्वहरू पूर्ण रूपमा विघटन गर्न सकिँदैन; यदि ब्रेजिङ तापमान धेरै उच्च छ भने, आधार धातुको दाना बढ्नेछ, र ताप उपचार पछि पनि भौतिक गुणहरू पुनर्स्थापित हुनेछैनन्। कास्ट आधार मिश्र धातुहरूको ठोस घोल तापमान उच्च छ, जसले सामान्यतया धेरै उच्च ब्रेजिङ तापमानको कारणले भौतिक गुणहरूलाई असर गर्दैन।

केही निकल बेस सुपरअलोयहरू, विशेष गरी वर्षाले बलियो बनाइएका मिश्र धातुहरूमा तनाव फुट्ने प्रवृत्ति हुन्छ। ब्रेजिङ गर्नु अघि, प्रक्रियामा बनेको तनाव पूर्ण रूपमा हटाइनुपर्छ, र ब्रेजिङको समयमा थर्मल तनाव कम गर्नुपर्छ।

(२) ब्रेजिङ सामग्री निकल आधार मिश्र धातुलाई चाँदीको आधार, शुद्ध तामा, निकल आधार र सक्रिय सोल्डरले ब्रेज गर्न सकिन्छ। जब जोइन्टको काम गर्ने तापक्रम उच्च हुँदैन, चाँदीमा आधारित सामग्रीहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ। धेरै प्रकारका चाँदीमा आधारित सोल्डरहरू छन्। ब्रेजिङ तताउने क्रममा आन्तरिक तनाव कम गर्न, कम पग्लने तापक्रम भएको सोल्डर छनौट गर्नु उत्तम हुन्छ। Fb101 फ्लक्सलाई चाँदीको आधार फिलर धातुसँग ब्रेजिङको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। Fb102 फ्लक्स उच्चतम एल्युमिनियम सामग्री भएको वर्षालाई बलियो बनाइएको सुपरअलॉय ब्रेजिङको लागि प्रयोग गरिन्छ, र १०% ~ २०% सोडियम सिलिकेट वा एल्युमिनियम फ्लक्स (जस्तै fb201) थपिन्छ। जब ब्रेजिङ तापमान ९०० ℃ भन्दा बढी हुन्छ, fb105 फ्लक्स चयन गरिनेछ।

भ्याकुम वा सुरक्षात्मक वातावरणमा ब्रेजिङ गर्दा, शुद्ध तामालाई ब्रेजिङ फिलर धातुको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। ब्रेजिङको तापक्रम ११०० ~ ११५० ℃ छ, र जोइन्टले तनाव क्र्याकिङ उत्पादन गर्दैन, तर काम गर्ने तापक्रम ४०० ℃ भन्दा बढी हुनु हुँदैन।

निकल बेस ब्रेजिङ फिलर धातु सुपरअलोयमा सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने ब्रेजिङ फिलर धातु हो किनभने यसको उच्च तापक्रम प्रदर्शन राम्रो हुन्छ र ब्रेजिङको समयमा कुनै तनाव हुँदैन। निकल बेस सोल्डरमा मुख्य मिश्र धातु तत्वहरू Cr, Si, B हुन्, र थोरै मात्रामा सोल्डरमा Fe, W, आदि पनि हुन्छन्। ni-cr-si-b को तुलनामा, b-ni68crwb ब्रेजिङ फिलर धातुले बेस मेटलमा B को अन्तर-दानादार घुसपैठ कम गर्न सक्छ र पग्लने तापक्रम अन्तराल बढाउन सक्छ। यो उच्च-तापमान काम गर्ने भागहरू र टर्बाइन ब्लेडहरू ब्रेजिङको लागि ब्रेजिङ फिलर धातु हो। यद्यपि, W-युक्त सोल्डरको तरलता खराब हुन्छ र संयुक्त खाडल नियन्त्रण गर्न गाह्रो हुन्छ।

सक्रिय प्रसार ब्रेजिङ फिलर धातुमा Si तत्व हुँदैन र यसमा उत्कृष्ट अक्सिडेशन प्रतिरोध र भल्कनाइजेसन प्रतिरोध छ। सोल्डरको प्रकार अनुसार ब्रेजिङ तापक्रम ११५० ℃ देखि १२१८ ℃ सम्म चयन गर्न सकिन्छ। ब्रेजिङ पछि, १०६६ ℃ प्रसार उपचार पछि आधार धातु जस्तै गुण भएको ब्रेज्ड जोइन्ट प्राप्त गर्न सकिन्छ।

(३) ब्रेजिङ प्रक्रिया निकल बेस एलोयले सुरक्षात्मक वायुमण्डल भट्टी, भ्याकुम ब्रेजिङ र क्षणिक तरल चरण जडानमा ब्रेजिङ अपनाउन सक्छ। ब्रेजिङ गर्नुअघि, सतहलाई डिग्रेज गर्नुपर्छ र स्यान्डपेपर पालिसिङ, फेल्ट ह्वील पालिसिङ, एसीटोन स्क्रबिङ र रासायनिक सफाईद्वारा अक्साइड हटाउनुपर्छ। ब्रेजिङ प्रक्रिया प्यारामिटरहरू चयन गर्दा, यो ध्यान दिनुपर्छ कि तापक्रम धेरै उच्च हुनु हुँदैन र फ्लक्स र बेस मेटल बीचको बलियो रासायनिक प्रतिक्रियाबाट बच्न ब्रेजिङ समय छोटो हुनुपर्छ। बेस मेटललाई क्र्याक हुनबाट रोक्नको लागि, वेल्डिङ गर्नु अघि चिसो प्रशोधित भागहरूलाई तनावमुक्त गर्नुपर्छ, र वेल्डिङ तताउने सम्भव भएसम्म एकरूप हुनुपर्छ। वर्षा बलियो सुपरअलॉयहरूको लागि, भागहरूलाई पहिले ठोस समाधान उपचारको अधीनमा राख्नुपर्छ, त्यसपछि बुढ्यौली बलियो बनाउने उपचार भन्दा अलि बढी तापक्रममा ब्रेज गर्नुपर्छ, र अन्तमा बुढ्यौली उपचार गर्नुपर्छ।

१) सुरक्षात्मक वायुमण्डल भट्टीमा ब्रेजिङ गर्दा सुरक्षात्मक वायुमण्डल भट्टीमा ब्रेजिङ गर्दा ढाल ग्यासको उच्च शुद्धता चाहिन्छ। ०.५% भन्दा कम w (AL) र w (TI) भएका सुपरअलोयहरूको लागि, हाइड्रोजन वा आर्गन प्रयोग गर्दा शीत बिन्दु -५४ ℃ भन्दा कम हुनुपर्छ। Al र Ti को मात्रा बढ्दा, मिश्र धातुको सतह तताउँदा पनि अक्सिडाइज हुन्छ। निम्न उपायहरू अपनाउनुपर्छ; थोरै मात्रामा फ्लक्स (जस्तै fb105) थप्नुहोस् र फ्लक्स भएको अक्साइड फिल्म हटाउनुहोस्; भागहरूको सतहमा ०.०२५ ~ ०.०३८ मिमी बाक्लो कोटिंग प्लेट गरिएको छ; पहिले नै ब्रेज गरिने सामग्रीको सतहमा सोल्डर स्प्रे गर्नुहोस्; थोरै मात्रामा ग्यास फ्लक्स थप्नुहोस्, जस्तै बोरोन ट्राइफ्लोराइड।

२) भ्याकुम ब्रेजिङ भ्याकुम ब्रेजिङ राम्रो सुरक्षा प्रभाव र ब्रेजिङ गुणस्तर प्राप्त गर्न व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। विशिष्ट निकल आधार सुपरअलोय जोइन्टहरूको मेकानिकल गुणहरूको लागि तालिका १५ हेर्नुहोस्। w (AL) र w (TI) ४% भन्दा कम भएका सुपरअलोयहरूको लागि, सतहमा ०.०१ ~ ०.०१५ मिमी निकलको तह इलेक्ट्रोप्लेट गर्नु राम्रो हुन्छ, यद्यपि विशेष पूर्व-उपचार बिना सोल्डरको भिजेको सुनिश्चित गर्न सकिन्छ। जब w (AL) र w (TI) ४% भन्दा बढी हुन्छ, निकल कोटिंगको मोटाई ०.०२०.०३ मिमी हुनेछ। धेरै पातलो कोटिंगको कुनै सुरक्षात्मक प्रभाव हुँदैन, र धेरै बाक्लो कोटिंगले जोइन्टको बल कम गर्नेछ। वेल्ड गरिने भागहरू भ्याकुम ब्रेजिङको लागि बक्समा पनि राख्न सकिन्छ। बक्स गेटरले भरिएको हुनुपर्छ। उदाहरणका लागि, Zr ले उच्च तापक्रममा ग्यास अवशोषित गर्दछ, जसले बक्समा स्थानीय भ्याकुम बनाउन सक्छ, जसले गर्दा मिश्र धातुको सतहको अक्सिडेशन रोकिन्छ।

तालिका १५ विशिष्ट निकल बेस सुपरअलोयको भ्याकुम ब्राज्ड जोइन्टहरूको मेकानिकल गुणहरू

सुपरअलोयको ब्रेज्ड जोइन्टको माइक्रोस्ट्रक्चर र बल ब्रेजिङ ग्यापसँगै परिवर्तन हुन्छ, र ब्रेजिङ पछिको डिफ्यूजन ट्रीटमेन्टले जोइन्ट ग्यापको अधिकतम स्वीकार्य मानलाई अझ बढाउनेछ। उदाहरणको रूपमा इन्कोनेल मिश्र धातुलाई लिँदा, b-ni82crsib सँग ब्रेज गरिएको इन्कोनेल जोइन्टको अधिकतम ग्याप १००० ℃ मा १ घण्टाको लागि डिफ्यूजन उपचार पछि ९०um पुग्न सक्छ; यद्यपि, b-ni71crsib सँग ब्रेज गरिएका जोइन्टहरूको लागि, १ घण्टाको लागि १००० ℃ मा डिफ्यूजन उपचार पछि अधिकतम ग्याप लगभग ५०um हुन्छ।

३) क्षणिक तरल चरण जडान क्षणिक तरल चरण जडानले फिलर धातुको रूपमा आधार धातु भन्दा कम पग्लने बिन्दु भएको इन्टरलेयर मिश्र धातु (लगभग २.५ ~ १०० um बाक्लो) प्रयोग गर्दछ। थोरै दबाब (० ~ ०.००७mpa) र उपयुक्त तापक्रम (११०० ~ १२५० ℃) अन्तर्गत, इन्टरलेयर सामग्री पहिले पग्लन्छ र आधार धातुलाई ओसिलो बनाउँछ। तत्वहरूको द्रुत प्रसारको कारण, जोर्नीमा आइसोथर्मल ठोसीकरण हुन्छ र जोर्नी बनाउँछ। यो विधिले आधार धातुको सतहको मिल्दो आवश्यकताहरूलाई धेरै कम गर्छ र वेल्डिंग दबाब कम गर्छ। क्षणिक तरल चरण जडानका मुख्य प्यारामिटरहरू दबाब, तापक्रम, होल्डिंग समय र इन्टरलेयरको संरचना हुन्। वेल्डमेन्टको मिलन सतहलाई राम्रो सम्पर्कमा राख्न कम दबाब लागू गर्नुहोस्। तताउने तापक्रम र समयले जोर्नीको कार्यसम्पादनमा ठूलो प्रभाव पार्छ। यदि जोइन्ट आधार धातु जत्तिकै बलियो हुनु आवश्यक छ र आधार धातुको कार्यसम्पादनलाई असर गर्दैन भने, उच्च तापक्रम (जस्तै ≥ ११५० ℃) र लामो समय (जस्तै ८ ~ २४ घण्टा) को जडान प्रक्रिया प्यारामिटरहरू अपनाइनेछ; यदि जोइन्टको जडान गुणस्तर कम भयो वा आधार धातुले उच्च तापक्रम सहन सक्दैन भने, कम तापक्रम (११०० ~ ११५० ℃) र छोटो समय (१ ~ ८ घण्टा) प्रयोग गरिनेछ। मध्यवर्ती तहले आधारभूत संरचनाको रूपमा जडान गरिएको आधार धातु संरचना लिनेछ, र विभिन्न शीतलन तत्वहरू, जस्तै B, Si, Mn, Nb, आदि थप्नेछ। उदाहरणका लागि, Udimet मिश्र धातुको संरचना ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo हो, र क्षणिक तरल चरण जडानको लागि मध्यवर्ती तहको संरचना b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 हो। यी सबै तत्वहरूले Ni Cr वा Ni Cr Co मिश्र धातुहरूको पग्लने तापक्रमलाई सबैभन्दा कममा घटाउन सक्छन्, तर B को प्रभाव सबैभन्दा स्पष्ट छ। थप रूपमा, B को उच्च प्रसार दरले इन्टरलेयर मिश्र धातु र आधार धातुलाई द्रुत रूपमा एकरूप बनाउन सक्छ।